- •Лабораторна робота №1
- •Лабораторна робота №2
- •Лабораторна робота №3
- •Лабораторна робота №4
- •Лабораторна робота №5
- •Лабораторна робота №6
- •Лабораторна робота №7
- •Лабораторна робота №8
- •Лабораторна робота №9
- •Лабораторна робота №10
- •Лабораторна робота №11
- •Лабораторна робота №12
- •Лабораторна робота №13
- •Лабораторна робота №14
- •Лабораторна робота №15
- •Лабораторна робота №16
- •Лабораторна робота №17
Лабораторна робота №3
ТЕМА: ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМИХ ВИКИДІВ
Мета:
Теоретична частина
Основним засобом для дотримання гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери є встановлення нормативів гранично допустимих викидів (ГДВ) в атмосферу. ГДВ встановлюють таким чином, щоб викиди шкідливих речовин від даного джерела в даному районі з урахуванням перспективи його розвитку і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері не створювали приземні концентрації, що перевищують гранично допустимі концентрації (ГДКм.р.).
Нормативи гранично допустимих викидів встановлюються на підставі розрахунку приземних концентрацій (тобто розрахунку См – максимальної приземної концентрації) і зіставлення результатів розрахунку з гранично допустимими концентраціями. Величина ГДВ визначається у вигляді маси викидів за одиницю часу, в грамах за секунду.
Порядок виконання роботи:
1. Розрахунок гранично допустимих викидів для одиночного джерела з круглим гирлом виконується за формулою (1):
|
ГДК Сф |
Н 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ГДВ |
|
|
3 V T , |
(1) |
||
|
|
А F m n
де Сф – фонова концентрація, яка характеризує забруднення атмосфери в населеному пункті, яке утворюється іншими джерелами, за виключенням даного. Фонова концентрація відноситься до того ж інтервалу усереднення впливу ( 20 хвилин), що і максимально разова ГДК. В загальному випадку має дотримуватись умова С+Сф ГДКм.р.
Н – висота джерела викиду над рівнем землі, м; А – коефіцієнт, який залежить від температурної стратифікації
атмосфери; для розміщених в Україні джерел висотою менше 200 м у зоні північніше 52° п.ш. – А=160, від 50° до 52° п.ш. – А=180,
південніше 50° п.ш. – А=200;
F – безрозмірний коефіцієнт, який враховує швидкість осідання шкідливих речовин в атмосферному повітрі. Значення безрозмірного коефіцієнту F для газоподібних викидів речовин і аерозолів, у яких швидкість впорядкованого осідання близька до нуля, приймається рівним 1, а для пилу і золи при відсутності очистки – 3.
m і n – коефіцієнти, які враховують умови виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду;– безрозмірний коефіцієнт, який враховує вплив рельєфу
місцевості. У випадку рівної або слабкопересічної місцевості =1;
V – секундний об’єм відхідних (димових) газів, приведений до температури на рівні устя труби, м3/с.
Т – різниця між температурою відхідних (димових) газів на рівні устя труби tуст і середньою максимальною температурою зовнішнього повітря найбільш жаркого місяця року в даній місцевості tср.макс.;
2. Для групи речовин, які володіють сумацією шкідливої дії, значення їх концентрацій приводяться умовно до концентрації однієї з них:
Спр |
С С |
|
|
ГДК1 |
... С |
|
|
ГДК1 |
, |
(2) |
|
ГДК2 |
|
ГДКn |
|||||||
сум |
1 |
2 |
|
|
n |
|
|
|
де Спрсум – приведена сумарна концентрація; С1 і ГДК1 – концентрація і гранично допустима концентрація речовини, до якої виконується приведення;
С2, ..., Сn і ГДК2, ..., ГДКn – концентрації і гранично допустимі концентрації інших речовин, які входять у групу сумації, яка розглядається.
3. Відповідно для них розраховується сумарний приведений ГДВ за формулою (1) з урахуванням сумарної приведеної фонової концентрації цих речовин (див. формулу 2). Отримане значення сумарного приведеного ГДВ буде включати в себе:
ГДВпр |
ГДВ |
ГДВпр ... ГДВпр |
, |
(3) |
|
сум |
1 |
2 |
n |
|
|
де ГДВ1 – гранично допустимий викид речовини, до якої виконується приведення;
ГДВпр2, ГДВпрn – гранично допустимі викиди інших речовин, які приведені до однієї і тієї ж речовини.
4. Для отримання істинних значень гранично допустимих викидів інших речовин необхідно величину ГДВпрn трансформувати, виконавши операцію, зворотну приведенню:
ГДВ ГДВпр |
ГДКn |
, |
(4) |
|
|
||||
n |
n |
ГДК1 |
|
|
|
|
|
де ГДВn і ГДКn – гранично допустимий викид і гранично допустима концентрація n-ної речовини з групи сумації;
ГДВпрn – гранично допустимий викид n-ної речовини, приведений до однієї з речовин; ГДК1 – гранично допустима концентрація речовини, до якої виконується приведення.
Вихідні дані
1.Вміст SO2 і NO2 в атмосферному повітрі складає відповідно 0,26 мг/м3 і 0,08 мг/м3. Час впливу 20 хвилин. Чи допустимий такий вміст домішок з точки зору санітарно-гігієнічних вимог?
2.Вміст NO2 і леткої золи в атмосферному повітрі складає відповідно 0,22 мг/м3 і 0,18 мг/м3. Час впливу 20 хвилин. Чи допустимий такий вміст домішок з точки зору санітарно-гігієнічних вимог?
3.Вміст SO2 і леткої золи в атмосферному повітрі складає відповідно 0,45 мг/м3 і 0,31 мг/м3. Час впливу 20 хвилин. Чи допустимий такий вміст домішок з точки зору санітарно-гігієнічних вимог?
4.Вміст фенолу і SO2 в атмосферному повітрі становить відповідно 0,0047 мг/м3 і 0,25 мг/м3? Час впливу 20 хвилин. Чи допустимий такий вміст домішок з точки зору санітарно-гігієнічних вимог?
5.Визначити ГДВ для діоксиду сірки і діоксиду азоту, які плануються викидати без очистки через трубу висотою 50 м з діаметром устя 2 м. Об’єм відхідних газів, приведений до їх температури становить 45 м3/с. Середня максимальна температура зовнішнього повітря найбільш жаркого місяця року в даній місцевості 28оС. Температура відхідних газів 110оС, їх швидкість на виході з устя труби складає 15 м/с. Масові долі забруднюючих речовин відповідно 70 і 30%. Підприємство розташоване в м.Кам’янець-Подільський на рівній слабкопересічній місцевості. Фонова концентрація діоксиду сірки відповідає 0,6ГДКс.д., а діоксиду азоту – ГДКс.д.
Лабораторна робота №4 |
|
|
ТЕМА: РОЗРАХУНОК |
ЕФЕКТИВНОСТІ |
РОБОТИ |
ПИЛОСАДЖУВАЛЬНОЇ КАМЕРИ |
|
Мета:
Теоретична частина
Схеми горизонтальних пилоосаджувальних камер зображені на рис. 1. Перевага осаджувальноїй камери – простота конструкції, низький гідравлічний опір, відсутність зношування, здатність проводити очищення газу за високої запиленості і температури. Матеріалом для виготовлення камер може служити цегла, бетон, сталь, дерево.
Рис. 1. Схеми горизонтальних пилоосаджувальних камер:
а – порожниста; б – з вертикальними перегородками; I – запилений газ; II – очищений газ; III – пил; 1 – корпус, 2 – бункер; 3 – штуцер для видалення пилу; 4 – перегородки; 5 – вертикальні перегородки
Швидкість газу в даних камерах від 1,5 до 2 м/с. Камери придатні для вловлювання часток не менше 50 мкм. Ступінь очищення не перевищує 40-50%. При роботі з хімічно агресивними газами внутрішню поверхню камери обробляють спеціальним покриттям. Використання камер для вловлювання вибухо- і пожежонебезпечного пилу не допускається.
Порядок виконання роботи:
1.Виписуємо вихідні дані у відповідності з варіантом.
2.Виконуємо схематичне креслення горизонтальної пилоосаджувальної камери.
3.Проводимо розрахунок у відповідності з методикою оцінки ефективності очистки в горизонтальній пилоосаджувальній камері. Для цього визначаємо швидкість газового потоку в робочому перерізі камери за формулою:
|
V |
, |
(1) |
H B 3600
де v – швидкість потоку в пилоосаджувальній камері, м/с; V – витрати газу, м3/с; Н – висота камери, м; В – ширина камери, м.
4. Розраховуємо швидкість витання частинок wос, виходячи з виразу:
|
|
ос |
|
1,5 |
H |
, |
(2) |
|
|
|
|
|
|||||
|
L |
|||||||
|
50 |
|
|
|
де wос – швидкість витання пилових частинок; v – швидкість потоку в пилоосаджувальній камері, м/с; Н – висота камери, м; L – довжина камери, м.
5. Знаходимо діаметр частинок, які осідають в камері на 50%:
d50 |
18 oc |
|
, (3) |
g ч г |
|
||
|
|
де μ – динамічна в’язкість газу, Па∙с; wос – швидкість витання пилових частинок; g – прискорення вільного падіння, м/с2; ρч – густина частинок пилу, кг/м3; ρг – густина газового потоку, кг/м3
(ρг=0,998 кг/м3).
6. Вибираємо кілька співвідношень wос/v вище і нижче прийнятого значення, і визначаємо відповідні значення dч.
5. Визначаємо середню концентрацію частинок на виході з камери для кожного прийнятого співвідношення wос/v:
а) призначаємо п’ять точок по висоті перерізу h/H=0; 0,25; 0,5; 0,75;
1;
б) розраховуємо параметри функції парціального розподілу f(x) x1 і x2 за формулами:
|
1 |
h |
|
L |
|
|
oc |
|
|
|||
x1 |
H |
H |
; (4) |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
7 10 3 |
|
L |
|
||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
H |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
h |
|
L |
|
|
oc |
|
|
|||
x |
2 |
H |
H |
; (5) |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
7 10 3 |
|
L |
|
|
||||||||
|
|
|
|
H |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
в) за значеннями x1 і x2 на графіку рис. 2 знаходимо інтеграли вірогідностей f(x1) і f(x2):
Рис. 2. Залежність нормальної функції розподілу f(x) від параметру x
г) вираховуємо значення Ni: |
|
Ni f (x1 ) f (x2 ) 1 ; |
(6) |
д) усереднюємо значення Ni за перерізом:
k N
Nср i ; (7)
i 1 k
е) визначаємо середній парціальний коефіцієнт осадження частинок розглянутого розміру:
п.ср 100 Nср . |
(8) |
6. Робимо висновки щодо ефективності очистки, в яких також необхідно подати рекомендації щодо конструктивних змін пилоосаджувальної камери для підвищення ефективності очистки.
Вихідні дані
Варіант |
Довжина |
камери, м |
Висота камери, м |
Ширина камери, м |
Витрати газів, /м3год |
Густина частинок, кг/м3 |
язкість’В газу, Па·с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
10 |
1 |
2 |
9600 |
500 |
18×10-6 |
2 |
|
11 |
1,1 |
2,1 |
9650 |
400 |
18×10-6 |
3 |
|
12 |
1,2 |
2,2 |
9700 |
300 |
18×10-6 |
4 |
|
13 |
1,3 |
2,3 |
9750 |
450 |
18×10-6 |
5 |
|
14 |
1,4 |
2,4 |
9800 |
350 |
18×10-6 |
6 |
|
15 |
1,5 |
2,5 |
9850 |
550 |
18×10-6 |
7 |
|
16 |
1,6 |
2,6 |
9900 |
600 |
18×10-6 |
8 |
|
17 |
1,7 |
2,7 |
9950 |
350 |
18×10-6 |
9 |
|
18 |
1,8 |
2,8 |
10000 |
550 |
18×10-6 |
10 |
|
19 |
1,9 |
2,9 |
10050 |
450 |
18×10-6 |
11 |
|
20 |
2,0 |
3 |
10100 |
350 |
18×10-6 |
12 |
|
10 |
1 |
2 |
9600 |
500 |
19×10-6 |
13 |
|
11 |
1,1 |
2,1 |
9650 |
400 |
19×10-6 |
14 |
|
12 |
1,2 |
2,2 |
9700 |
300 |
19×10-6 |
15 |
|
13 |
1,3 |
2,3 |
9750 |
450 |
19×10-6 |
16 |
|
14 |
1,4 |
2,4 |
9800 |
350 |
19×10-6 |
17 |
|
15 |
1,5 |
2,5 |
9850 |
550 |
19×10-6 |
18 |
|
16 |
1,6 |
2,6 |
9900 |
600 |
19×10-6 |
19 |
|
17 |
1,7 |
2,7 |
9950 |
350 |
19×10-6 |
20 |
|
18 |
1,8 |
2,8 |
10000 |
550 |
19×10-6 |
21 |
|
19 |
1,9 |
2,9 |
10050 |
450 |
19×10-6 |
22 |
|
20 |
2,0 |
3 |
10100 |
350 |
19×10-6 |
23 |
|
10 |
1 |
2 |
9750 |
500 |
17×10-6 |
24 |
|
11 |
1,1 |
2,1 |
9800 |
400 |
17×10-6 |
25 |
|
12 |
1,2 |
2,2 |
9850 |
300 |
17×10-6 |
26 |
|
13 |
1,3 |
2,3 |
9900 |
450 |
17×10-6 |
27 |
|
14 |
1,4 |
2,4 |
9950 |
350 |
17×10-6 |
28 |
|
15 |
1,5 |
2,5 |
10000 |
550 |
17×10-6 |
29 |
|
16 |
1,6 |
2,6 |
10050 |
600 |
17×10-6 |
30 |
|
17 |
1,7 |
2,7 |
10100 |
350 |
17×10-6 |